Бывшие супруги подписали соглашение, по которому он обязался в течение месяца после подписания соглашения освободить

Может. Соглашение в части обязательства супруги не обращаться в суд с иском о взыскании алиментов ничтожно. Взыскание алиментов на содержание ребенка это мера, которая направлена прежде всего на обеспечение прав именно ребенка. Поэтому такое соглашение между супругами нарушает права несовершеннолетнего, противоречит закону. Поэтому ссылаясь на ничтожность соглашения в части обязательств матери можно обратиться в суд.

Либо можно вначале обратиться в суд с требованием расторгнуть соглашение. В случае удовлетворения этого иска, обратиться с другим иском о взыскании алиментов. В одном иске соединить два требования и о расторжении соглашения и о взыскании алиментов нельзя, так как это разные предметы и у них разные основания.